La gran Practica Torsion Mecanica de materiales

REPORTE DE LABORATORIO

Ensayo de Torsión a una probeta de cabeza hexagonal de acero al carbono.

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RESUMEN                        

En esta práctica se realizó la prueba de torsión a una probeta normalizada de cabeza hexagonal de acero al carbono. Se aplicó Torque lentamente y se tomó nota del Torque cada 2º hasta que la probeta falló, el máximo Torque que soporto fue T=31176.47N·mm² a la lectura de Ø=88º, con los datos obtenidos de ángulo y Torque en dicho procedimiento, se utilizan las fórmulas de esfuerzo cortante y deformación angular para crear la gráfica “Esfuerzo cortante (τ) – Deformación angular de corte (ɤ)”, el esfuerzo cortante máximo obtenido fue τ=620N/mm², límite de cedencia τ=581N/mm², fractura τ=222N/mm² y la deformación angular máxima ɤ=3.86º.

INDICE

RESUMEN        1

INTRODUCCION        3

OBJETIVOS        7

MATERIAL Y EQUIPO        8

PROCEDIMIENTO        10

RESULTADOS        12

CONCLUSIONES        16

BIBLIOGRAFIA        16

APENDICE        17

INTRODUCCION

El tema de estudio es la Torsión, se estudiaran los esfuerzos y las deformaciones en elementos de sección transversal circular sometidos a pares de torsión, o momentos torsores, T y T´ (figura 3.1). Estos pares tienen una magnitud igual a T y sentidos opuestos, son cantidades vectoriales que pueden representarse mediante flechas curvas como en la figura 3.1a, o por vectores de par como en la figura 3.1b.

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En ingeniería, torsión es la solicitación que se presenta cuando se aplica un momento sobre el eje longitudinal de un elemento constructivo o prisma mecánico, como pueden ser ejes o, en general, elementos donde una dimensión predomina sobre las otras dos, aunque es posible encontrarla en situaciones diversas.

La torsión se caracteriza geométricamente porque cualquier curva paralela al eje de la pieza deja de estar contenida en el plano formado inicialmente por las dos curvas. En lugar de eso una curva paralela al eje se retuerce alrededor de él.

El estudio general de la torsión es complicado porque bajo ese tipo de solicitación la sección transversal de una pieza en general se caracteriza por dos fenómenos:

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Figura 3.2. Comportamiento de una fuerza par en un eje.

1-Aparecen tensiones tangenciales paralelas a la sección transversal.

2-Cuando las tensiones anteriores no están distribuidas adecuadamente, cosa que sucede siempre a menos que la sección tenga simetría circular, aparecen alabeos seccionales que hacen que las secciones transversales deformadas no sean planas.

En la práctica se hace la prueba de Torsión a la probeta de cabeza hexagonal y se obtienen los valores del torque T aplicado y del ángulo de Torsión Ø, y con esos datos se obtiene la gráfica “Esfuerzo cortante (τ) - Deformación angular de corte (ɤ)” del objetivo.

Definiciones

Torque: se llama torque o momento de una fuerza a la capacidad de dicha fuerza para producir un giro o rotación alrededor de un punto, se mide en N·Mm o Lb·In. 

Esfuerzo cortante: Es la intensidad de la fuerza tangencial que actúa sobre una sección transversal, sus unidades son N/Mm² o Lb/In².

Deformación angular: Deformación lateral de un cuerpo causada por un esfuerzo cortante, que se define como la tangente del ángulo de distorsión de la deformación, se mide en Rad o º.

Módulo de rigidez o rotación: Factor de elasticidad de un material que representa la relación entre el esfuerzo cortante y la correspondiente deformación producida por éste. También llamado módulo de elasticidad transversal, se mide en N/Mm² o Lb/In².

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